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出版者:

作者:曲建民

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2003-2-1

价格:33.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302061687

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
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• 科技
• 学习

科技前沿漫游指南：从量子纠缠到人工智能的未来图景 图书信息： 书名： 科技前沿漫游指南：从量子纠缠到人工智能的未来图景 作者： 佚名 出版社： 寰宇文创社 出版日期： 2024年10月 --- 内容提要 《科技前沿漫游指南：从量子纠缠到人工智能的未来图景》 并非一本关注基础架构或既有范式的教科书，而是一次对人类当前最激动人心、最具颠覆性潜力的技术领域的深度潜航。本书旨在为那些对未来科技拥有强烈好奇心，渴望理解前沿科学如何重塑社会、经济乃至哲学基础的读者，提供一份清晰、深入且富有洞察力的导览。 本书拒绝重复讲述早已成熟的计算机硬件、操作系统原理或基础编程语法等内容。相反，它将焦点完全集中在“正在发生”和“即将到来”的革命性技术上，探讨它们背后的理论基础、工程挑战、伦理困境以及对人类文明的长远影响。 全书分为五个核心部分，每一部分都代表着当前科技竞赛中最炙手可热的赛道。 --- 第一部分：量子世界的钥匙——超越冯·诺依曼结构的计算革命 本部分将彻底跳脱出经典二进制逻辑的桎梏，专注于下一代计算范式的核心：量子计算。 我们将深入剖析量子比特（Qubit）的特性——叠加态与纠缠现象，解释为何它们能够以指数级的速度解决特定难题，这是经典计算机永远无法企及的领域。我们不涉及如何配置操作系统或调试基础程序，而是侧重于量子算法的理论构建，例如Shor算法在因子分解中的潜力，以及Grover算法在数据库搜索中的加速效应。 重点探讨的议题包括：超导回路、离子阱、拓扑量子计算等不同物理实现路径的技术瓶颈与突破，特别是量子纠错码的研究进展。此外，本书将详细讨论“量子霸权”的实际意义，以及量子模拟器在材料科学和药物发现中展现出的巨大潜力，这部分内容远超传统计算机科学范畴，直指物理学的最深层应用。 第二部分：生命代码的重写——合成生物学与基因编辑的伦理边界 本章将目光转向生命科学领域，探讨合成生物学（Synthetic Biology）如何利用工程学原理设计、构建和改造生物系统。我们不讨论生物体的基础细胞结构，而是关注如何“编程”生命。 内容涵盖CRISPR-Cas9技术的最新迭代，特别是其脱靶效应的抑制策略，以及碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）等更精细的基因编辑工具。本书将详细分析如何设计人工基因回路，以实现对癌细胞的精准识别与清除，或者构建能够自我修复的生物材料。 更引人深思的是，本部分将对“设计婴儿”的争议、基因驱动技术（Gene Drive）对生态系统的潜在影响进行深入的伦理和政策分析，探讨人类在扮演“造物主”角色时必须面对的责任与限制。 第三部分：感知与认知边界的模糊——先进人工智能的深层探究 尽管人工智能已成为热门话题，但本书的重点并非如何使用现有的机器学习框架（如TensorFlow或PyTorch）进行模型训练。相反，我们聚焦于通用人工智能（AGI）的理论探索和神经形态计算（Neuromorphic Computing）的硬件革新。 我们将剖析当前大型语言模型（LLMs）的涌现能力（Emergent Abilities）背后的数学原理，探讨符号逻辑与神经网络的融合路径——即神经符号AI。书中会详细阐述自注意力机制（Self-Attention Mechanism）的局限性，并展望能够进行因果推理（Causal Inference）和反事实思考（Counterfactual Thinking）的下一代认知架构。 硬件层面，本书将介绍类脑芯片的设计理念，如脉冲神经网络（SNNs）如何模仿生物大脑的稀疏和事件驱动特性，以实现极低功耗下的复杂认知任务，这将彻底改变数据中心的能耗结构。 第四部分：物质与能量的重塑——纳米技术与可控核聚变的曙光 本部分探讨的是对宏观物理世界进行精确控制的技术。在纳米尺度上，本书将介绍自下而上的分子组装技术，而非传统的材料合成方法。重点关注如何利用DNA折纸术（DNA Origami）构建复杂的纳米机器，以及二维材料（如石墨烯及其衍生物）在电子学和储能领域的颠覆性应用，这些应用远超传统半导体工艺的范畴。 在能源领域，我们聚焦于人类文明的终极梦想——可控核聚变。本书将详细解析托卡马克（Tokamak）和仿星器（Stellarator）的设计差异，特别是惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion）的最新进展。分析实现能量净增益（Q>1）所面临的等离子体约束、材料耐受性和点火控制等极端工程难题，以及一旦实现商业化，对全球能源格局的彻底改变。 第五部分：时空与信息交织——前沿物理学与通信的未来 最后一部分将带领读者进入理论物理与信息科学的交汇点。我们不会讲解基础网络协议，而是探讨信息如何在极端物理条件下被编码和传输。 核心议题包括可见光通信（VLC）和太赫兹（THz）通信在高带宽应用中的前景，它们如何突破传统射频频谱的限制。更具颠覆性的是，本书将审视引力波天文学对宇宙学认知的冲击，以及量子信息科学如何利用引力理论来理解黑洞信息悖论。 此外，书中还会探讨空间互联网的构建设想，包括利用激光链路和量子密钥分发（QKD）构建不可窃听的全球安全网络，以及探索构建基于动态时空结构的超级计算模型的理论可能性。 --- 总结： 《科技前沿漫游指南》是一本为思想家、未来学家、跨学科研究者和所有对“下一个大事件”充满渴望的读者量身打造的深度导览。它避开了所有基础知识的重复，直接切入当前科技边界的最前沿，旨在激发读者对人类创新能力的极限进行深入思考与探索。

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